raid 5 算法研究
RAID -5 算法詳解
過年了,，業(yè)務(wù)相對較少，整天在辦公室沒什么事,，突然就想起了raid 5,，便有研究的沖動，以下是我對raid 5的理解
首先我們知道,，硬盤物理上都是以0和1來存放數(shù)據(jù)，它并不認(rèn)識什么AIX,、oracle之類的,，在raid 5的世界里，只有0和1,。
現(xiàn)假設(shè)有四塊硬盤做raid-5,，其中，硬盤一,、二,、三是專門存放數(shù)據(jù)的,，硬盤四是存放校驗(yàn)碼。如下：
（raid 5 是以條帶化來存放數(shù)據(jù)的,。如,，有一個數(shù)據(jù)包是110（下面的條帶一），它將會分布在各個硬盤上,。）
硬盤
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條帶一
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條帶二
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條帶三
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條帶四
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條帶五
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條帶六
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條帶七
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條帶八
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硬盤一
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1
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1
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0
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0
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0
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1
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1
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0
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硬盤二
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1
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0
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1
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1
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0
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0
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1
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0
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硬盤三
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0
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1
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0
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1
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1
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0
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1
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0
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結(jié)果（硬盤四）
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0
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0
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1
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0
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1
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1 |
1
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0 |
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當(dāng)有一個數(shù)據(jù)包110要存放到raid 5里時,，控制器便會算出校驗(yàn)碼（也就是硬盤四的結(jié)果）。
硬盤四算出的方法是：
硬盤四＝硬盤一 XOR 硬盤二 XOR 硬盤三
硬盤四= 1 XOR 1 XOR 0 =0
因此,，控制器先將110存放到前面硬盤一,、二、三里,，然后,，再把算出的結(jié)果存放到硬盤四里。
XOR算法（異或算法）說明：
1 XOR 1＝0
1 XOR 0＝1
數(shù)的運(yùn)算結(jié)果與數(shù)的運(yùn)算次序無關(guān),。如1 XOR 0 = 0 XOR 1
如上所示,，現(xiàn)假設(shè)硬盤一失效，現(xiàn)在要算出條帶一上硬盤一的數(shù)據(jù),，如下：
公式：硬盤一 ＝ 硬盤二 XOR硬盤三 XOR硬盤四
代入數(shù)字：硬盤一 ＝ 1 XOR 0 XOR 0 ＝ 1
因此,，可用此方法算出硬盤一上的數(shù)據(jù)。
當(dāng)更換了硬盤一時,，控制器將根據(jù)這個算法,，利用其它的硬盤，算出硬盤一的數(shù)據(jù),，進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù),。
以此類推，可以保證,，任何一個硬盤損壞了,，都可以通過這樣的算法，算出其上面的數(shù)據(jù),。
所以raid 5最少要三塊盤,，最少兩個硬盤進(jìn)行異或運(yùn)算，一個硬盤存放運(yùn)算結(jié)果,，可用空間為N-1個硬盤空間（N為硬盤總數(shù)）,。
以上只是為了方便說明，真正的raid 5是不會專門用一個硬盤來放校驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)的,。而是幾個硬盤輪流來充當(dāng)校驗(yàn)結(jié)果的角色,。
呵呵，希望大家多加指正和補(bǔ)充。 |
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